luxuretv
bathroom head with. https://www.sexyvideoshd.net/
beeg

دورة تصميم محطات معالجة المياة ro

0

 

نلتقى الآن مع نبذة مختصرة عن تصميم RO System :

RO System Design :

لكى نقوم بتصميم محطة RO لتحلية الماء لابد من توافر Complete Feed Water Analysis متضمنا بطبيعة الحال قيمة TDS الخاصة بها ، لأننا سنستطيع من خلال التحليل الكامل عمل الحسابات الخاصة بتصميم Chemical Sysem ، كما ستساعدنا قيمة TDS ، وقيمة SDI إن وجدت من تصنيف المياه وبالتالى تصميم System مناسب لتحليتها.


وعودة الى ما تم ذكره فى مطلع حديثنا عن مصطلحات التحلية مايلى :
-أن هناك علاقة بين ملوحة الماء TDS ،
والضغط الأسموزى Osmotic Pressure
( OP) لها تربطها هذه العلاقة
OP = TDS × 0.01165 psi
ولتحويلها الى بار نضرب القيمة فى
0.07

ضغط التشغيل أكبر من ضعف قيمة الضغط الأسموزى .. الفرق بينهما يطلق عليه Net Driving Pressure ، معلومة TDS تعطينا انطباع سريع عن الضغط الأسموزى لها ، وقيمة تقريبية لضغط التشغيل


فمثلا” لو طلب منا تنفيذ محطة تحلية على مياه بحر ملوحتها 30000 ppm بسرعة نستطيع القول أن :

OP = 30000 × 0.01165 = 350 psi × 0.07 = 25 bar

وهذا يعنى أن ضغط التشغيل مبدئيا سيتخطى قيمة 50 bar ، هذه قيمة تقريبية ، ولكن هناك معادلات دقيقة لحسابات التصميم سيأتى شرحها فى وقتها .

– لتصميم محطة هناك Rang لعدد Pressure Vessels ممكن العمل عليه محكوما بنوعية المياه ، وقيمة SDI ، إنتاجها المطلوب ، وقيمة Recovery المناسبة ، وبالتالى قيمة Feed المطلوب ، وقيمة Brine الذى يمكن الحصول عليه عن طريق قيمة الفرق بين مياه التغذية والمياه المنتجة ، وكذا مواصفات Pressure Vessels المقترحة .


فمثلا” لو طلب منك تصميم محطة تحلية مياه بحر ملوحتها ppm 30000 طاقة 1000 م3 / يوم نقوم بالخطوات التالية :

الإنتاج اليومى 1000 م3 / يوم

– الإنتاج فى الساعة 1000 ÷ 24 = 45 م3 / ساعة

-الإنتاج بوحدة الجالون فى الدقيقة = 45 ÷ 0.2271 = 200 gpm .

– ماء التغذية المطلوب على إعتبار أن نسبة الإستفادة = 30% = 200/0.3 = 660 gpm .

قيمة مياه الريجيكت 660 – 200 = 460 gpm .

من مواصفات PV قطر 8 بوصة أن أكبر كمية مياه تغذية يمكن أن تدخلها 51 gpm كما أن أقل مياه Brine يمكن أن تخرج منها هى 19.2 gpm وعليه فإن :
Npv ≥ Qf / (qfmax / pv)
660/51 ≥ 13 pv
NPV ≤ Qb / (qbmin/pv)
Npv ≤ 460/19.2 ≤ 24 pv
وعليه فإن
13 ≤ Npv ≤ 24

هذه المعادلات نستخدمها للتأكيد على نتائج بعضها البعض هذا بالإضافة الى المعادلة التفصيلية التى سيأتى ذكرها بعد :


إستكمالا”  فى موضوع RO System Design ، وإستطعنا حساب الضغط الأسموزى ، وكونا بشكل تقريبى إنطباعا” عن ضغط التشغيل بمجرد توافر معلومة عن قيمة TDS الخاصة بمياه التغذية المطلوب تحليتها ، كما إستطعنا أيضا” حساب Rang لعدد Pressure Vessels الذى يمكن العمل خلاله محكوما” بالإنتاج المطلوب , Recovery التى يمكن العمل من خلالها ، نلتقى الآن مع شىء من التفصيل :

Qp ( GPD ) = Kw × FF × TCF × MFRC × NDP ( psi ) × St ( ft² )
Where :
Kw : Membrane Permeability =
1230 -( ßπfb ) / 20000 GPD/(psi*ft²) GFD/(psi )
Where ß : Concentration Polarization = e^0.7yi
where yi : Element Recovery = 1 – ( 1-y )^(1/n) where y : System Recovery
n : number of elements per pressure vessel
πfb : Osmotic Pressure of feed , brine Mixture
Cfb = (Cf+Cb ) / 2
Cb = Cf × 1 / (1-y)
Or Cfb = Cf ln 1/(1-y) / y
πfb = Cfb × 0.01165 psi
Or Kw = 0.061513012 – 5.0153821 * 〖10〗^(-5)* ßπfb
FF : Fouling Factor = 1 – Fouling Allowance ( FA )

( FA )

للغشاء الجديد = صفر ، وبالنسبة للغشاء المستعمل من ( 0.1 – 0.2 ) ، وهذا معناه أن :

( FF )

للغشاء الجديد = 1 ، وللغشاء المستعمل يتراوح ما بين ( 0.8 – 0.9 )

TCF : Temperature Correction Factor

TCF = 〖( 1.028 )〗^(t-25)

حيث t هى درجة حرارة الماء

MFRC : Membrane Flux Retention Co efficient

معامل إحتفاظ الغشاء بإنتاجه خلال فترة عمره
MFRC = ( θ )^(-j)
θ
قيمتها تساوى 26280 ساعة ، وهى ساعات تشغيل الغشاء بالساعات لمدة ثلاث سنوات
j
دالة فى Materials , Pressure , Temp وقيمتها تتراوح بين ( 0.02 – 0.05 )

، ومتوسط هذه القيم 0.035 ، وعليه فإن شكل المعادلة السابقة

يمكن صياغتها كما يلى :

MFRC = ( 26280 )^(-0.035)

NDP : Net Driving Pressure

وهى قيمة الفرق بين ضغط التشغيل والضغط الأسموزى للمياه المستهدف تحليتها


NDP = Pf – Pp – βπfb – 1/(2 ) ∆p fb +πp
Pf : Feed Pressure
Pp : Permeate Pressure
βπfb : Osmoic Pressure of feed brine mixure multiply in Concentration Polarization.
1 / 2 ∆p fb : half value of ∆p
Where ∆p( psi )=0.01 Qfb ( gpm ) / (NPV ) ^1.7 ×Ne / pv
πp : Osmoic Pressure of Permeate

St : Total Surface Area


وهى عبارة عن المساحة الكلية للأغشية اللازمة للإنتاج المطلوب ، وهى يمكن الحصول عليها عن طريق قسمة قيمة الإنتاج المطلوب بوحدة GPD على قيمة GFD المناسبة للماء محكوما بنوعيتها ، وقيمة SDI الخاصة بها ، وأعتقد أنها يمكن الحصول عليها فى البداية بمعلومية الإنتاج ، وفرض قيمة آمنة لــ Permeate Flux .


بعد أن إنتهينا من فكرة عن تصميم Ro System ننتقل إلى المثال المحلول كما إتفقنا فى نهاية البوست السابق :

مثال : إجر تصميما لمحطة تحلية مياه بحر ملوحتها 35000ppm ، وبقيمة SDI = 2 % بإنتاج قيمته 3000 م3 / يوم ؟

الإجابة
مبدئيا بما أن TDS = 35000ppm
يكون Op = 35000 × 0.01165 = 410 psi

وبالبار OP = 410 × 0.07 = 28.7 bar .

وعليه فإنه مبدئيا” ضغط التشغيل سيتخطى قيمة 56 bar .


ونأتى لحساب Rang الذى يمكن أن يتراوح خلاله عدد Pressure Vessels كما يلى :

الإنتاج ( م3 / يوم ) : 3000
الإنتاج ( م3 / ساعة ) : 125

الإنتاج

gpm : 550

وعليه يكون ماء التغذية اللازم بوحدة gpm بمعلومية System Recovery = 30 %
550 ÷ 0.3 = 1830
وعليه يكون Brine ( gpm ) = 1830 – 550 = 1280

ومع إستخدام Pressure Vessels قطر 8 بوصة ، يكون :

NPV ≥ 1830 / 51 ≥ 36
NPV ≤ 1280 / 19.2 ≤ 66

36 ≤ NPV ≤ 66


وبشىء من التفصيل نلتقى مع الحسابات الحاكمة بشىء من التوسع الذى تشرحه المعادلة التى سبق شرحها وهى :

Qp ( GPD ) = Kw × FF × TCF × MFRC × NDP ( psi ) × St ( ft² )

SDI

الخاصة بالماء المشار إليه هى 2 % ، وهى قيمة جيدة تتيح لنا إختيار قيمة عالية
Permeate Flux
المعبرعنه بوحدة GFD الذى قد يتراوح بين ( 7 – 12 ) بالنسبة لماء البحر ولكى نكون فى الحدود الآمنة دعنا نختار القيمة ( 8 )

الإنتاج GPD ) : 3000 × 264.2 = 792600 ).

GFD = 8
وعليه تكون مساحة السطح المطلوبة للتحلية هى 792600 ÷ 8 =ft²
99075

فلو فرض أننا سنستخدم أغشية مساحة سطحها ft²380 يكون عددالأغشية المطلوبة 99075 ÷ 380 =260 غشاء

ولو فرض أننا سنستخدم Pressure Vessel تحمل 6 أغشية ، يكون عدد
PV = 260÷ 6 = 43 PV

لاحظ أن الرقم الناتج يقع ضمن المدى الذى سبق الحصول عليه .

حصلنا أولا على قيمة مساحة السطح اللازمة للتحلية ( St )


ثانيا” : حساب ( Membrane Permeability ( Kw :
Kw = (1230 -( ßπfb ) ) / 20000 GPD/(psi*ft²) ( GFD/(psi )
β = e^0.7yi
yi = 1 – ( 1-y )^(1/n)
yi = 1 – ( 1-0.3 )^(1/6)

1 -0.94 = 0.06 = = 1 – ( 0.7 )^(1/6)

وبالتعويض فى المعادلة

β = e^0.7yi = e^(0.7×0.06) = e^0.042 = 1.04


بعد أن حصلنا على قيمة Concentration Polarizattion نلتقى الآن مع حساب قيمة πfb ، وهو قيمة  الضغط الأسموزى لخليط Feed , Brine والمرتبط بقيمة تركيز كليهما كما يلى :

Cf = 35000 ppm
= 50000 ppm Cb = 35000 × 1/(1-y) = 35000 / (0.7 )
Ppm 42500 = Cfb = (35000+50000)/2

πfb = 42500 × 0.01165 = 495 psi

وبالتعويض فى المعادلة :

Kw = (1230 -( ßπfb ) )/20000 = (1230 -( 1.04 ×495 ) )/20000 = (1230 -515 )/20000 = 0.03575 GFD/(psi )


أو يمكن حساب Kw من المعادلة التالية :
Kw = 0.061513012 – 5.0153821 * 〖10〗^(-5)*ß πfb

= 0.061513012 – 0.0000501538 × 515 = 0.03568 GFD/(psi )


ثالثا” : حساب ( Fouling Facor ( FF :

FF = 1 – FA = 1- 0 ( for new membrane ) = 1


رابعا” : حساب ( Membrane Flux Retention Co efficient ( MFRC :
بالتعويض فى المعادلة ( MFRC = ( θ )^(-j

= 0.7 MFRC = ( 26280 )^(-0.035)


خامسا” : حساب ( Temperature Correction Factor ( TCF :
بالتعويض فى المعادلة ( TCF = 〖( 1.028 )〗^(t-25
وعلى فرض أن درجة حرارة الماء = 27 C
= 〖( 1.028 )〗^(27-25) TCF = 〖( 1.028 )〗^(t-25)

= 1.056 = 〖( 1.028 )〗^2


بعد الحصول على هذه القيم يتم التعويض فى المعادلة :
Qp ( GPD ) = Kw × FF × TCF × MFRC × NDP ( psi ) × St ( ft² )
792600 = 0.035 × 1 × 1.056 × 0.7 × NDP × 99075
792600 = 2563 NDP

NDP = 792600/2563= 309 psi


ولحساب ضغط التشغيل .. نطبق المعادلة :
NDP = Pf – Pp – βπfb – 1/(2 ) ∆p fb +πp
Pp

هو ضغط المياه المنتجة وهو فى الحالات القياسية يجب ألا يزيد عن 1 بار .. يعنى فى حدود 15 psi .


πp :

هو الضغط الأسموزى للماء المنتج والذى يرتبط بقيمة Permeate TDS المستهدفة والتى قد تصل إلى قيمة 200 ppm وعليه فإن قيمة πp = 200 × 0.01165 = 3 psi تقريبا .

1/(2 ) ∆p fb : نصف قيمة الفرق بين ضغط ماء التغذية ، والمياه الشديدة التركيز (Brine ) ،

وهى مرتبطة بقيمة Feed , Brine Flow بوحدة gpm والتى سبق حسابهما بالمثال الحالى ( Feed = 1830 gpm ) ، ( Brine = 1280 gpm ) .


وعليه فإن قيمة Qfb ( gpm ) = (1830 +1280 )/2 = 1555 gpm
وبتطبيق المعادلة :
∆p( psi )=0.01 (Qfb ( gpm ) / (46 ) )^1.7 ×Ne / pv
∆p( psi )=0.01 ( (1555 ) / (46 ) )^1.7 ×6
∆p( psi )=0.01 ( 34 )^1.7 ×6
∆p( psi )=0.01 ×400 ×6
= 24 psi

1/(2 ) ∆p fb=12 psi


وبتطبيق المعادلة التالية :
NDP = Pf – Pp – βπfb – 1/(2 ) ∆p fb +πp
309 = Pf – 15 -515 -12 + 3
309 = Pf – 539

Pf = 848 psi = 59 bar


كدا حددنا Rang PV اللى ممكن نشتغل عليه ، وإختارنا قيمة GFD = 8 وبناءا” عليه حصلنا على رقم ( 43) بالنسبة لــــPressure Vessels ، ومع تغيير المعطيات المشار إليها هاتتغير معاملات التشغيل .. إفرض
قيم ، وحاول تحسب معاملات التشغيل المترتبة على هذه القيم .

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

asian tranny masturbating her dick.chudai hd black and white fun. kostenlose sexfilme sex tube

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربتك. سنفترض أنك موافق على ذلك ، ولكن يمكنك إلغاء الاشتراك إذا كنت ترغب في ذلك.قبولقراءة المزيد